[发明专利]一种基于光束检测定位的同轴度测量装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种基于光束检测定位的同轴度测量装置，结构为：导轨一安装在第一多维调整台上，准直光源安装在导轨一上，导轨二安装在第二多维调整台上，成像CCD安装在导轨二上；第一多维调整台安装在待测轴一上，第二多维调整台安装在待测轴二上；移动准直光源到位置一，转动待测轴一，成像CCD记录光斑中心位置一；移动准直光源到位置二，转动待测轴一，成像CCD记录光斑中心位置二；通过光斑中心位置一和位置二以及准直光源在导轨上移动的距离，算出待测轴一的轴线位置；同样的方法转动轴二，计算出轴二的位置；将轴一与轴二的位置比较，算出两轴的同轴度误差。本发明结构简单，易于实现，不会引入其他测量误差。

技术领域

本发明属于机械加工装配技术领域，涉及一种机械加工过程或者装配过程中双分离轴的基于光束检测定位的同轴度测量装置及测量方法。

背景技术

近些年，随着精密机械加工以及精密仪器研发技术的不断进步，精密机械加工和精密仪器研发过程中，对分离轴的同轴度检测精度要求不断提高。分离轴的同轴度检测被广泛应用于光学仪器装调、加工、精密仪器研发等领域，在国防光学计量、机械精加工等领域的需求也日益增加。随着光学检测、机械加工等领域的发展。为了精确的检测分离轴机构的同轴度，本发明提出了一种基于光斑检测定位的同轴扫描机构的检测方法。

目前针对分离轴的同轴度检测主要使用固定夹具以及测量头，通过旋转两分离轴，选取一定的点读取测量头上的数值，计算出两轴的同轴度误差。但是由于固定夹具、测微头弹簧张紧程度、以及与轴接触应力的变化都会影响分离轴的同轴度检测精度。吕嘉辉专利号“CN212806897U”是一种典型的同轴度测量装置，主要采用固定夹具、测量头等机构测量两轴同轴度。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种基于光束检测定位的同轴度测量装置及测量方法，可根据测量需求的不同，也可测出两轴位移、夹角，本实现结构简单，两轴无需接触，不会受固定夹具、测微头弹簧张紧程度、以及与轴接触应力的变化影响。

(二)技术方案

本发明提供一种基于光束检测定位的同轴度测量装置及测量方法，通过光束检测定位计算出两轴相对位置，相比于传统的测量方法，解决传统测量时由于探测头与待测轴的接触力变化、轴端加工误差等引起的测量误差。

本发明基于光束检测定位的同轴度测量装置包括：第一多维调整台、导轨一、准直光源、成像CCD、第二多维调整台、导轨二；导轨一安装在第一多维调整台上，准直光源安装在导轨一上，导轨二安装在第二多维调整台上，成像CCD安装在导轨二上；第一多维调整台安装在待测轴一上，第二多维调整台安装在待测轴二上；移动导轨上的激光光源到位置一，然后转动待测轴一，成像CCD成像记录光斑中心位置一；移动导轨上的激光光源到位置二，然后转动待测轴一，成像CCD成像记录光斑中心位置二；通过光斑中心位置一和位置二以及准直光源在导轨上移动的距离，算出待测轴一的轴线位置；通过同样的方法转动轴二，计算出轴二的位置；将轴一与轴二的位置比较，算出两轴的同轴度误差。

其中，多维调整台选用具备二维平移以及俯仰调节的平台，可以更加方便的进行调整。

准直光源采用激光光源，或白光光源，或亮度可调光源。

准直光源出光口处加装衰减片或亮度调节装置。

安装准直光源与成像CCD时，将准直光源中心与待测轴一一致，成像CCD的中心与待测轴二一致。

本发明基于光束检测定位的同轴度测量方法包括：

步骤一：按图1安装好本发明装置后，打开准直光源，检查成像CCD是否饱和，若成像CCD对光源成像饱和可以在光源出光口处加装衰减片或者通过亮度调节装置将光源亮度减弱，直至成像CCD能够对准直光源成清晰的光斑图像。